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JPH08157560A - Semiconductor-sealing epoxy resin composition - Google Patents

Semiconductor-sealing epoxy resin composition

Info

Publication number
JPH08157560A
JPH08157560A JP30726394A JP30726394A JPH08157560A JP H08157560 A JPH08157560 A JP H08157560A JP 30726394 A JP30726394 A JP 30726394A JP 30726394 A JP30726394 A JP 30726394A JP H08157560 A JPH08157560 A JP H08157560A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
epoxy resin
component
filler
resin composition
inorg
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP30726394A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsumoto Murayama
三素 村山
Toshiro Takeda
敏郎 竹田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Bakelite Co Ltd filed Critical Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority to JP30726394A priority Critical patent/JPH08157560A/en
Publication of JPH08157560A publication Critical patent/JPH08157560A/en
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE: To provide a semiconductor-sealing epoxy resin compsn. which has a low viscosity in a melt state, can be increased in the inorg. filler content thereof, and can form a semiconductor device low in thermal stress and high in strength when heated and hence excellent in cracking resistance, by blending a specific bifunctional epoxy resin with an epoxy resin other than the above- mentioned epoxy resin, a specific phenolic curing agent and an inorg. filler at a specific proportion. CONSTITUTION: This epoxy resin compsn. comprises as the indispensable components (A) at least 90%. bifunctional epoxy resin of the formula obtd. by molecular distillation, (B) an epoxy resin other than the component (A), (C) a phenolic curing agent comprising as the main component a resin contg. at least 3 phenolic hydroxyl groups in the skeleton thereof, and (D) an inorg. filler, provided that the proportion of the component (A) to the total epoxy resins (A+B) is at least 90wt.%. and the proportion of the component (D) to the whole resin compsn. is 85 to 97wt.%. The epoxy resin as the component (A) is obtd. by molecular distillation of a crude epoxy resin in a degree of vacuum of 1 to 100×10<-3> Torr at 180 to 260 deg.C. The kind of inorg. filler is not particularly limited.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体封止用エポキシ
樹脂組成物に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体素子は大型化、高集積化の
傾向が高まり、従来のエポキシ樹脂組成物で半導体を封
止した場合、チップやリードフレームと封止樹脂との線
膨張率の差によって発生する熱応力によりチップにクラ
ックが生じたり、ボンディング線が切断されるなど、半
導体部品の信頼性が低下するという問題があった。ま
た、半導体の実装の高集積化に伴い、樹脂封止半導体を
溶融半田中に浸漬したり、赤外リフロー装置などで実装
する方法がとられており、何れも200℃を超える熱処
理によってパッケージにクラックを発生させるという問
題があった。
2. Description of the Related Art In recent years, as semiconductor elements have become larger and more highly integrated, when semiconductors are encapsulated with conventional epoxy resin compositions, the difference in linear expansion coefficient between the chip or lead frame and the encapsulating resin. There has been a problem that the reliability of the semiconductor component is deteriorated, such as cracks in the chip caused by the thermal stress generated by the chip and the cutting of the bonding line. In addition, with the increasing integration of semiconductors, methods such as immersing resin-sealed semiconductors in molten solder or mounting them with infrared reflow equipment have been adopted. There was a problem of causing cracks.

【0003】熱応力を小さくするとともに実装時に発生
するパッケージクラックを防ぐためにシリカフィラー等
の無機充填剤の含有量を増加させ、線膨張係数を小さく
したり、熱時のパッケージ強度を高めることが有効であ
ることが知られている。特にパッケージクラックの場合
は、パッケージ自体の吸湿水分が実装時の熱処理によっ
てパッケージ内で急激に気化して発生する応力がパッケ
ージ自体の強度を超えたときにクラックが発生する。従
って無機充填剤の含有量を増加させることがパッケージ
の熱時強度を高めるだけでなく、樹脂部分が吸湿する水
分の絶対量を低下させることで実装時のパッケージクラ
ックを防止するのに役立つ(尾形正次ら,”低熱膨張性
エポキシ樹脂系成形材料”第38回熱硬化性樹脂講演討
論会,123-126(1988)、石井利昭ら,”エポキシ成形材
料の流動性に及ぼす球形充填剤の粒度分布の影響”第4
3回熱硬化性樹脂講演討論会,141-144(1993))。
It is effective to reduce the thermal stress and increase the content of an inorganic filler such as silica filler in order to prevent package cracks generated during mounting, to reduce the linear expansion coefficient and to enhance the package strength during heating. Is known to be. In particular, in the case of a package crack, a crack occurs when the moisture generated by the moisture absorption of the package itself is abruptly vaporized in the package by the heat treatment during mounting and the stress generated exceeds the strength of the package itself. Therefore, increasing the content of the inorganic filler not only enhances the strength of the package under heat, but also reduces the absolute amount of moisture absorbed by the resin part, which helps prevent package cracks during mounting (tail shape). Masatsugu et al., “Low thermal expansion epoxy resin-based molding material” The 38th Thermosetting Resin Lecture Meeting, 123-126 (1988), Toshiaki Ishii et al., “Particle size of spherical filler on fluidity of epoxy molding material” Influence of distribution "Fourth
3rd Thermosetting Resin Lecture Meeting, 141-144 (1993)).

【0004】従来半導体封止用として広く用いられてい
るエポキシ樹脂は、ビスフェノール化合物とエピクロル
ヒドリンとを反応させることにより合成されるが、反応
初期に生成したエポキシ樹脂(1)と未反応ビスフェノ
ール化合物(2)
Epoxy resins widely used for semiconductor encapsulation have been synthesized by reacting a bisphenol compound with epichlorohydrin. The epoxy resin (1) produced at the initial stage of the reaction and the unreacted bisphenol compound (2 )

【0005】[0005]

【化1】 Embedded image

【0006】[0006]

【化2】 が反応し、高分子量物を含んだエポキシ樹脂(3)が生
成する。
Embedded image React with each other to produce an epoxy resin (3) containing a high molecular weight substance.

【0007】[0007]

【化3】 Embedded image

【0008】あるいは、エポキシ樹脂(1)と未反応ビ
スフェノール化合物(2)の反応時にできた2級アルコ
ールの水酸基が生成したエポキシ樹脂(1)やエピクロ
ルヒドリンと反応して、一般式で示される高分子量を含
んだエポキシ樹脂(4)を生成する。
Alternatively, a high molecular weight compound represented by the general formula is obtained by reacting with the epoxy resin (1) in which the hydroxyl group of the secondary alcohol formed during the reaction of the epoxy resin (1) with the unreacted bisphenol compound (2) is formed or epichlorohydrin. An epoxy resin (4) containing is produced.

【0009】[0009]

【化4】 [Chemical 4]

【0010】こうしたエポキシ樹脂は結晶性が悪いため
成形時に取扱い難く、さらに高分子量物を含有している
ためエポキシ樹脂の粘度が高く、シリカフィラーの含有
量を増加させていくと、成形時の流動性が極端に低下し
ていき、良好なパッケージ成形品を得るにはフィラー含
有量を85重量%未満に押さえる必要があり、実装時の
耐パッケージクラック性も不充分であった。
Since such an epoxy resin has poor crystallinity, it is difficult to handle at the time of molding, and since it contains a high molecular weight substance, the viscosity of the epoxy resin is high, and when the content of silica filler is increased, the fluidity at the time of molding becomes high. In order to obtain a good package molded product, the filler content must be suppressed to less than 85% by weight, and the package crack resistance during mounting was also insufficient.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
を解決するため種々の検討の結果なされたものであり、
その目的とするところは、成形性を損なうことなく実装
時の熱履歴に対する抵抗性が高く、信頼性に優れた半導
体装置を与える封止用樹脂組成物を提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made as a result of various studies in order to solve the above problems,
An object of the invention is to provide a resin composition for encapsulation that provides a highly reliable semiconductor device having high resistance to thermal history during mounting without impairing moldability.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、(A)分子蒸
留により得られる、一般式(1)で示される二官能性エ
ポキシ樹脂を90%以上含有してなるエポキシ樹脂
The present invention provides an epoxy resin containing (A) 90% or more of a difunctional epoxy resin represented by the general formula (1) obtained by molecular distillation.

【0013】[0013]

【化1】 Embedded image

【0014】(B)成分(A)以外のエポキシ樹脂、
(C)フェノール性水酸基を骨格中に少なくとも3個含
有する樹脂を主成分とするフェノール系硬化剤、及び
(D)無機充填剤、を必須成分とし、総エポキシ樹脂
(A)+(B)に対する成分(A)の割合が90重量%
以上であり、かつ、全体の樹脂組成物に対して前記
(D)無機充填剤を85〜97重量%の割合で含有する
ことを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物であ
る。
(B) Epoxy resin other than component (A),
(C) Phenolic curing agent containing as a main component a resin containing at least three phenolic hydroxyl groups in the skeleton, and (D) an inorganic filler are essential components, and the total epoxy resin (A) + (B) is 90% by weight of component (A)
The above is the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, which contains the inorganic filler (D) in a proportion of 85 to 97% by weight with respect to the entire resin composition.

【0015】上記一般式(1)で表されるエポキシ樹脂
は、下記一般式(2)で表されるビスフェノール化合物
とエピクロルヒドリンとを反応させることにより合成さ
れる。
The epoxy resin represented by the general formula (1) is synthesized by reacting a bisphenol compound represented by the following general formula (2) with epichlorohydrin.

【0016】[0016]

【化2】 Embedded image

【0017】この反応は通常のビスフェノールA型のエ
ポキシ樹脂を合成する反応と同様の操作にて行うことが
できる。例えば一般式(2)で示されるビスフェノール
化合物をモル比で約10倍量のエピクロルヒドリンに溶
解した後、水酸化ナトリウムの存在下で30〜100
℃、好ましくは50〜80℃の範囲で1〜5時間反応さ
せる。この時の水酸化ナトリウムの使用量はビスフェノ
ール化合物1モルに対して概略等モルであることが望ま
しい。反応中、過剰のエピクロルヒドリンを減圧留去
し、反応後メチルイソブチルケトン等の溶媒を加えて溶
解し、生成する無機塩を濾過、水洗して除去する。その
後再び溶媒を減圧留去する。ここで得られたエポキシ樹
脂は高分子量物及び副生成物を含んだエポキシ樹脂であ
る。そこでさらにこのエポキシ樹脂を180〜260
℃、真空度1〜100×10-3Torrの範囲で分子蒸留す
ることによって目的のエポキシ樹脂を得ることができ
る。ここで一般式(1)で示される2官能性エポキシ樹
脂90%以上とは、GPCにより得られた一般式(1)
のピーク面積の全体に対する比を示すものである。
This reaction can be carried out by the same operation as the reaction for synthesizing a usual bisphenol A type epoxy resin. For example, a bisphenol compound represented by the general formula (2) is dissolved in epichlorohydrin in a molar ratio of about 10 times, and then dissolved in the presence of sodium hydroxide in an amount of 30 to 100.
C., preferably 50 to 80.degree. C. for 1 to 5 hours. The amount of sodium hydroxide used at this time is preferably approximately equimolar to 1 mol of the bisphenol compound. During the reaction, excess epichlorohydrin is distilled off under reduced pressure, and after the reaction, a solvent such as methyl isobutyl ketone is added and dissolved, and the inorganic salt formed is filtered and washed with water to be removed. After that, the solvent is distilled off again under reduced pressure. The epoxy resin obtained here is an epoxy resin containing a high molecular weight substance and by-products. Therefore, this epoxy resin is further added to 180 to 260.
The target epoxy resin can be obtained by molecular distillation at a temperature of ℃ and a degree of vacuum of 1 to 100 × 10 -3 Torr. Here, 90% or more of the bifunctional epoxy resin represented by the general formula (1) means the general formula (1) obtained by GPC.
3 shows the ratio of the peak area to the whole.

【0018】本発明において用いられるエポキシ樹脂
は、一般式(1)で示されるエポキシ樹脂が90%以上
含有されることが望ましい。これは一般式(1)で示さ
れるエポキシ樹脂が低粘度であり、フェノール系硬化
剤、無機充填剤を配合して成形材料とした際に成形時の
溶融粘度を低くすることができ、結果として無機充填剤
の充填率を高めることができるので好ましい。エポキシ
樹脂成分のうち一般式(1)のエポキシ樹脂が90%未
満になるとこの低粘度化、高充填化の効果が得られない
ので好ましくない。
The epoxy resin used in the present invention preferably contains 90% or more of the epoxy resin represented by the general formula (1). This is because the epoxy resin represented by the general formula (1) has a low viscosity, and when a phenolic curing agent and an inorganic filler are blended to form a molding material, the melt viscosity at the time of molding can be lowered, and as a result, It is preferable because the filling rate of the inorganic filler can be increased. If the epoxy resin of the general formula (1) is less than 90% in the epoxy resin component, the effect of lowering the viscosity and increasing the filling cannot be obtained, which is not preferable.

【0019】エポキシ樹脂成分のうち総エポキシ樹脂量
(A)+(B)に対する成分(B)の割合が10重量%
未満の範囲で一般式(1)以外のエポキシ樹脂を用いる
ことができる。これらについて例示すると、フェノー
ル、o-クレゾール等のフェノール類とホルムアルデヒ
ドの反応物であるノボラック化合物をエポキシ化したノ
ボラック系エポキシ樹脂、トリス-(4-ヒドロキシフェ
ニル)-メタン、1,1,2,2-テトラキス(4-ヒドロキシ
フェニル)エタン等の三価以上のフェノール類から誘導
されるグリシジルエーテル化合物、ビスフェノールA、
ビスフェノールF、ハイドロキノン、レゾルシン等の二
価フェノール類又はテトラブロムビスフェノールA等の
ハロゲン化ビスフェノール類から誘導されるグリシジル
エーテル化合物、フェノール類と芳香族カルボニル化合
物との縮合反応により得られる多価フェノール類のグリ
シジルエーテル化合物、p-アミノフェノール、m-アミ
ノフェノール、4-アミノメタクレゾール、6-アミノメ
タクレゾール、4,4'-ジアミノジフェニルメタン、3,
3'-ジアミノジフェニルメタン、4,4'-ジアミノジフ
ェニルエーテル、3,4'-ジアミノジフェニルエーテ
ル、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4
-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン、2,2-ビス(4-
アミノフェノキシフェニル)プロパン、p-フェニレンジ
アミン、m-フェニレンジアミン、2,4-トルエンジア
ミン、2,6-トルエンジアミン、p-キシリレンジアミ
ン、m-キシリレンジアミン、1,4-シクロヘキサンビ
ス(メチルアミン)、1,3-シクロヘキサンビス(メチル
アミン)等から誘導されるアミン系エポキシ樹脂、p-オ
キシ安息香酸、m-オキシ安息香酸、テレフタル酸、イ
ソフタル酸等の芳香族カルボン酸から誘導されるグリシ
ジルエステル系化合物、5,5-ジメチルヒダントイン等
から誘導されるヒダントイン系エポキシ化合物、2,2-
ビス(3,4-エポキシシクロヘキシル)プロパン、2,2-
ビス[4-(2,3-エポキシプルピル)シクロヘキシル]プ
ロパン、ビニルシクロヘキセンジオキサイド、3,4-エ
ポキシシクロヘキシルメチル-3,4-エポキシシクロヘ
キサンカルボキシレート等の脂環式エポキシ樹脂、N,
N-ジグリシジルアニリン等があり、これらのエポキシ
樹脂の1種または2種以上が使用される。
In the epoxy resin component, the ratio of the component (B) to the total amount of epoxy resin (A) + (B) is 10% by weight.
Epoxy resins other than the general formula (1) can be used within the range of less than. Examples of these are novolac-based epoxy resins obtained by epoxidizing a novolac compound which is a reaction product of phenols such as phenol and o-cresol with formaldehyde, tris- (4-hydroxyphenyl) -methane, 1,1,2,2. -Glycidyl ether compounds derived from trihydric or higher phenols such as tetrakis (4-hydroxyphenyl) ethane, bisphenol A,
Glycidyl ether compounds derived from dihydric phenols such as bisphenol F, hydroquinone and resorcin, or halogenated bisphenols such as tetrabromobisphenol A, and polyhydric phenols obtained by the condensation reaction of phenols and aromatic carbonyl compounds Glycidyl ether compound, p-aminophenol, m-aminophenol, 4-aminometacresol, 6-aminometacresol, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,
3'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,4
-Bis (3-aminophenoxy) benzene, 2,2-bis (4-
Aminophenoxyphenyl) propane, p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 2,4-toluenediamine, 2,6-toluenediamine, p-xylylenediamine, m-xylylenediamine, 1,4-cyclohexanebis (methyl) Amine), amine-based epoxy resin derived from 1,3-cyclohexanebis (methylamine), etc., derived from aromatic carboxylic acid such as p-oxybenzoic acid, m-oxybenzoic acid, terephthalic acid and isophthalic acid Glycidyl ester compounds, hydantoin epoxy compounds derived from 5,5-dimethylhydantoin, etc., 2,2-
Bis (3,4-epoxycyclohexyl) propane, 2,2-
Alicyclic epoxy resins such as bis [4- (2,3-epoxypropyl) cyclohexyl] propane, vinylcyclohexenedioxide, 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate, N,
N-diglycidylaniline and the like are used, and one or more of these epoxy resins are used.

【0020】本発明のエポキシ樹脂組成物に用いられる
硬化剤としては、フェノール性水酸基を少なくとも3個
骨格中に含有する樹脂が主成分であることが好ましい。
フェノール性水酸基が2個以下である場合、一般式
(1)の二官能エポキシ樹脂を充分に架橋、硬化させる
ことができず、結果として耐熱性、物理特性が低下する
ので好ましくない。
The curing agent used in the epoxy resin composition of the present invention preferably contains a resin containing at least three phenolic hydroxyl groups in its skeleton as a main component.
When the number of phenolic hydroxyl groups is 2 or less, the bifunctional epoxy resin represented by the general formula (1) cannot be sufficiently crosslinked and cured, and as a result, heat resistance and physical properties are deteriorated, which is not preferable.

【0021】フェノール系硬化剤の構造については特に
限定されるものではないが例を挙げると、トリス-(4-
ヒドロキシフェニル)エタン、フェノールノボラック、
o-クレゾールノボラック、ナフトールノボラック、ポ
リビニルフェノール等に代表される3価以上のフェノー
ル類、さらにはフェノール類、ナフトール類又はビスフ
ェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、
4,4'-ビフェノール、ハイドロキノン、レゾルシン、
ナフタレンジオール等の2価フェノール類のホルムアル
デヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、p-ヒ
ドロキシベンズアルデヒド、p-キシリレングリコール
等の縮合剤によって合成される多価フェノール性化合物
等である。
The structure of the phenol-based curing agent is not particularly limited, but an example is Tris- (4-
(Hydroxyphenyl) ethane, phenol novolac,
Tri- or higher valent phenols represented by o-cresol novolac, naphthol novolac, polyvinylphenol, etc., and further phenols, naphthols or bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S,
4,4'-biphenol, hydroquinone, resorcin,
It is a polyhydric phenolic compound synthesized by a condensing agent such as formaldehyde, acetaldehyde, benzaldehyde, p-hydroxybenzaldehyde, p-xylylene glycol of dihydric phenols such as naphthalenediol.

【0022】本発明において用いられる無機充填剤は全
体の樹脂組成物に対して85〜97重量%の割合で含有
されることが望ましい。85重量%以上になるとエポキ
シ樹脂組成物から硬化して得られる半導体自体の吸水性
が低下するとともに、パッケージの熱時強度が向上する
ために、半田接続実装時の熱履歴によってパッケージに
クラックが発生することを防ぐことが可能となる。一方
97重量%を超えると、成形時の溶融粘度が高くなり、
流動性が極端に低下して樹脂封止半導体の良好な成形品
が得られないので好ましくない。
The inorganic filler used in the present invention is preferably contained in a proportion of 85 to 97% by weight based on the total resin composition. If the amount is 85% by weight or more, the water absorption of the semiconductor itself obtained by curing from the epoxy resin composition decreases, and the strength of the package at the time of heating improves, so cracks occur in the package due to thermal history during solder connection mounting. It is possible to prevent this. On the other hand, when it exceeds 97% by weight, the melt viscosity at the time of molding becomes high,
This is not preferable because the fluidity is extremely lowered and a good molded product of the resin-encapsulated semiconductor cannot be obtained.

【0023】本発明の無機充填剤は特に限定されるもの
ではないが、通常球状あるいは破砕状の溶融シリカ、結
晶シリカ等のシリカ粉末やアルミナ粉末、ガラス粉末等
を用いることができる。2種以上の充填剤の併用も可能
であることは言うまでもない。
The inorganic filler of the present invention is not particularly limited, but silica powder such as spherical or crushed fused silica and crystalline silica, alumina powder, glass powder and the like can be used. It goes without saying that it is possible to use two or more fillers in combination.

【0024】本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物
には、硬化促進剤、難燃剤、充填材、着色剤、離型剤及
び表面処理剤が含有される。
The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention contains a curing accelerator, a flame retardant, a filler, a colorant, a release agent and a surface treatment agent.

【0025】硬化促進剤としては、例えば2-メチルイ
ミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾールなどの
イミダゾール類、2,4,6-トリス(ジメチルアミノメチ
ル)フェノール、ベンジルジメチルアミンなどのアミン
類、トリブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、
トリス(ジメトキシフェニル)ホスフィン、トリフェニル
ホスフィン−トリフェニルボロン、テトラフェニルホス
フィン−テトラフェニルボレートなどの有機リン化合物
などが挙げられる。2種以上を併用して用いることも差
し支えない。
Examples of the curing accelerator include imidazoles such as 2-methylimidazole and 2-ethyl-4-methylimidazole, amines such as 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol and benzyldimethylamine, and the like. Tributylphosphine, triphenylphosphine,
Organophosphorus compounds such as tris (dimethoxyphenyl) phosphine, triphenylphosphine-triphenylboron, tetraphenylphosphine-tetraphenylborate and the like can be mentioned. It is possible to use two or more kinds in combination.

【0026】難燃剤としては公知の添加型、反応型何れ
も用いることが可能であるが、例を挙げると、テトラブ
ロムビスフェノールAから誘導される臭素化エポキシ樹
脂、赤リン、リン酸エステルなどのリン系難燃剤、メラ
ミン、グアニジン、メラミンシアヌレートなどの窒素系
難燃剤、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、三
酸化アンチモン、五酸化アンチモンなどの無機系難燃剤
などである。必要に応じて2種以上を併用することも差
し支えない。
As the flame retardant, any known addition type or reaction type can be used. For example, brominated epoxy resin derived from tetrabromobisphenol A, red phosphorus, phosphoric ester, etc. can be used. Examples include phosphorus-based flame retardants, nitrogen-based flame retardants such as melamine, guanidine, and melamine cyanurate, and inorganic flame retardants such as aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, antimony trioxide, and antimony pentoxide. If necessary, two or more kinds may be used in combination.

【0027】着色剤としては、顔料、染料などを用いる
ことができるが、通常カーボンブラックなどを用いるの
が好ましい。
As the colorant, pigments, dyes and the like can be used, but it is usually preferable to use carbon black or the like.

【0028】離型剤としては、例えば天然ワックス、合
成ワックス、高級脂肪酸またはその金属塩類、あるいは
パラフィンなどが挙げられるが特にこれらに限定される
ものではない。
Examples of the releasing agent include natural wax, synthetic wax, higher fatty acid or metal salt thereof, paraffin and the like, but are not particularly limited thereto.

【0029】本発明に用いられる表面処理剤とは、充填
剤の表面処理剤のことであり、公知のシランカップリン
グ剤、チタネート系あるいはアルミニウム系カップリン
グ剤等を用いることができる。
The surface treatment agent used in the present invention is a surface treatment agent for a filler, and a known silane coupling agent, titanate type or aluminum type coupling agent or the like can be used.

【0030】本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物
は、以上述べてきたような構成とすることによって、無
機充填剤の含有量を85%以上に高めても成形時の流動
性に優れ、良好な樹脂封止型半導体を得ることが可能に
なるものである。さらにこの半導体装置のパッケージは
充填剤含有量が高いために従来のパッケージに比べて吸
湿性が小さく、また熱時強度が高いためにプリント基板
などへの実装時に加わる高温の熱履歴を受けてもパッケ
ージクラックの発生を引き起こすことなく、高信頼性の
半導体装置を提供できるものである。
The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention is excellent in fluidity at the time of molding even if the content of the inorganic filler is increased to 85% or more by having the constitution as described above. It is possible to obtain a good resin-sealed semiconductor. Furthermore, the package of this semiconductor device has a smaller amount of hygroscopicity than the conventional package due to the high content of the filler, and has a high strength at the time of heat, so that even if it is subjected to a high temperature heat history applied during mounting on a printed circuit board, etc. It is possible to provide a highly reliable semiconductor device without causing a package crack.

【0031】[0031]

【実施例】次に本発明を実施例によりさらに詳しく説明
する。
EXAMPLES The present invention will now be described in more detail with reference to examples.

【0032】(実施例1)(Example 1)

【化5】 Embedded image

【0033】をグリシジルエーテル化し、分子蒸留して
得られたエポキシ樹脂(B−1)(エポキシ当量:17
1[g/eq])(上記(1)で示される二官能性エポキシ樹
脂を98%含有/GPCにより測定した上記(1)のピ
ーク面積の全体に対する比より算出)、日本化薬(株)製
臭素化ノボラック型エポキシ樹脂BREN−SL(エポ
キシ当量:275[g/eq])、住友デュレズ(株)製フェノ
ールノボラック樹脂PR−51714(水酸基当量:1
03[g/eq])、平均粒径11μmの球状溶融シリカ粉
末、平均粒径30μmの球状溶融シリカ粉末、平均粒径
6μmの破砕溶融シリカ粉末、硬化促進剤(トリフェニ
ルホスフィン)、その他の添加剤を表1に示す割合で混
合した後、ミキシングロールを使って110℃で6分間
混練した後、冷却粉砕し、半導体封止用樹脂組成物を調
整した。この封止用樹脂組成物を175℃/3分間の条
件でトランスファー成形し、175℃で6時間の後硬化
を実施し成形試験片を作製した。
Epoxy resin (B-1) (epoxy equivalent: 17) obtained by glycidyl etherification of
1 [g / eq]) (containing the bifunctional epoxy resin represented by the above (1) at 98% / calculated from the ratio of the peak area of the above (1) measured by GPC to the whole), Nippon Kayaku Co., Ltd. Brominated novolac type epoxy resin BREN-SL (epoxy equivalent: 275 [g / eq]), Sumitomo Dures Co., Ltd. phenol novolac resin PR-51714 (hydroxyl equivalent: 1
03 [g / eq]), spherical fused silica powder with an average particle size of 11 μm, spherical fused silica powder with an average particle size of 30 μm, crushed fused silica powder with an average particle size of 6 μm, hardening accelerator (triphenylphosphine), and other additions The agents were mixed in the ratios shown in Table 1, kneaded at 110 ° C. for 6 minutes using a mixing roll, and then cooled and pulverized to prepare a resin composition for semiconductor encapsulation. This encapsulating resin composition was transfer-molded under the condition of 175 ° C./3 minutes and post-cured at 175 ° C. for 6 hours to prepare a molded test piece.

【0034】こうして得られた試験片の曲げ強度(JI
S K6911)を240℃にて測定した。また、TM
A(熱機械的試験)にて線膨張係数ならびにガラス転移
温度を測定した。さらに80pinQFPICを成形
し、後硬化後85℃85%の恒温恒湿機中で吸湿処理を
24時間、72時間、168時間行った後、IRリフロ
ー装置(240℃/10秒)で処理し、パッケージのク
ラックを観察した。結果を表2に示す。
The bending strength (JI
SK6911) was measured at 240 ° C. Also, TM
The linear expansion coefficient and the glass transition temperature were measured by A (thermo-mechanical test). Further, after molding 80pinQFPIC and post-curing, moisture absorption treatment was performed for 24 hours, 72 hours, and 168 hours in a constant temperature and humidity machine at 85 ° C and 85%, and then treated with an IR reflow device (240 ° C / 10 seconds), and packaged. The crack was observed. Table 2 shows the results.

【0035】(実施例2〜3、比較例1〜6)表1に示
す割合で各材料を混合した後、実施例1と同ようにして
各種物性を測定した。測定結果を表2に示す。
(Examples 2 to 3 and Comparative Examples 1 to 6) After mixing the materials in the proportions shown in Table 1, various physical properties were measured in the same manner as in Example 1. The measurement results are shown in Table 2.

【0036】[0036]

【表1】 [Table 1]

【0037】[0037]

【表2】 [Table 2]

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明により得られる半導体封止用エポ
キシ樹脂組成物は溶融状態において低粘度になるため、
無機充填剤の含有量を増加することが可能であり、得ら
れる半導体装置は熱応力が小さく、熱時強度が高いため
に耐クラック性に優れている。
The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation obtained according to the present invention has a low viscosity in a molten state.
It is possible to increase the content of the inorganic filler, and the obtained semiconductor device has a small thermal stress and a high strength at the time of heating, and therefore has excellent crack resistance.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 23/29 23/31 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location H01L 23/29 23/31

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (A)分子蒸留により得られる、一般式
(1)で示される二官能性エポキシ樹脂を90%以上含
有してなるエポキシ樹脂、 【化1】 (B)成分(A)以外のエポキシ樹脂、(C)フェノー
ル性水酸基を骨格中に少なくとも3個含有する樹脂を主
成分とするフェノール系硬化剤、及び(D)無機充填
剤、を必須成分とし、総エポキシ樹脂(A)+(B)に
対する成分(A)の割合が90重量%以上であり、か
つ、全体の樹脂組成物に対して前記(D)無機充填剤を
85〜97重量%の割合で含有することを特徴とする半
導体封止用エポキシ樹脂組成物。
1. An epoxy resin comprising (A) 90% or more of a difunctional epoxy resin represented by the general formula (1), which is obtained by molecular distillation. (B) An epoxy resin other than the component (A), (C) a phenolic curing agent containing as a main component a resin containing at least three phenolic hydroxyl groups in the skeleton, and (D) an inorganic filler as essential components. The ratio of the component (A) to the total epoxy resin (A) + (B) is 90% by weight or more, and the (D) inorganic filler is 85 to 97% by weight with respect to the entire resin composition. An epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, characterized in that it is contained in a ratio.
【請求項2】 フェノール系硬化剤成分のうち、少なく
ともフェノール性水酸基を骨格中に3個含有する樹脂が
50重量%以上である、請求項1記載の半導体封止用エ
ポキシ樹脂組成物。
2. The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1, wherein the resin containing at least three phenolic hydroxyl groups in the skeleton is 50% by weight or more among the phenolic curing agent components.
【請求項3】 硬化促進剤、難燃剤、充填材、着色剤、
離型剤及び表面処理剤を含有する請求項1又は2記載の
半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
3. A curing accelerator, a flame retardant, a filler, a colorant,
The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1 or 2, further comprising a release agent and a surface treatment agent.
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